电池主控箱和具有其的电池系统的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池主控箱和具有其的电池系统。


背景技术：

2.目前的纯电动物流车，受续航里程制约，其应用场景以短距离配送为主；在一些城际物流运输的场景中，由于城市之间的里程长，且要求货箱容积大以满足货物的运输，现有的纯电动物流车在续航里程方面无法满足，因此存在改进的必要。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种电池主控箱和具有其的电池系统，能够支持一个或多个电池箱同时工作。
4.本实用新型实施例的电池主控箱，包括：多个电池箱接口，其中每个电池箱接口能够与一个电池箱可拆卸地连接，且每个电池箱接口均包括：电池接口，用于与电池箱中的电池连接；以及电气结构，包括：充放电线路；和，多个并联的第一开关器件，分别连接在各个电池接口和所述充放电线路之间，且所述多个第一开关器件被分别控制以导通或断开所述充放电线路和所述电池接口之间的连接。
5.其中，所述电池接口包括：电池正极接口和电池负极接口，所述第一开关器件的一端与对应的电池正极接口连接，另一端连接至第一公共端，所述第一公共端连接至所述充放电线路。
6.其中，所述第一公共端通过手动维修开关连接至所述充放电线路。
7.其中，所述电池接口包括：电池正极接口和电池负极接口，所述电池负电极接口连接至第二公共端，所述第二公共端通过电流传感器连接至所述充放电线路。
8.其中，所述电池箱接口还包括：加热接口，用于连接电池箱中的加热元件，且各个电池箱接口中的加热接口并联至所述充放电线路。
9.其中，所述加热接口包括：第一子接口和第二子接口；所述电气结构还包括：多个加热融断器，所述多个加热融断器的一端分别连接至对应的加热接口中的第一子接口，另一端连接至第三公共端，所述第三公共端经由第三开关器件连接至所述充放电线路；各个加热接口的第二子接口连接至第四公共端，所述第四公共端经由第四开关器件连接至所述充放电线路。
10.其中，所述电池箱接口还包括：低压和信号接口，用于向电池箱提供低压电源和进行通讯。
11.其中，还包括：快充接口、高压输出接口和/或低压输出接口，均直接或间接连接至所述充放电线路。
12.本实用新型实施例的电池系统，包括：至少一个电池箱和如上所述的电池主控箱。
13.其中，所述电池箱包括：电池，连接至电池箱接口中的电池接口；加热元件，连接至电池箱接口中的加热接口；和/或，电池管理系统从控单元，连接至电池箱接口中的低压和
信号接口。
14.本实用新型实施例，电池主控箱上具有多个电池箱接口，因此物理结构上支持电池箱的可拆卸更换。同时，主控箱的电气结构中的充放电线路与电池接口之间通过开关器件连接，因此电气结构上能够支持一个电池箱独立工作或者多个电池箱同时工作。因此本实施例的电池主控箱和电池系统，支持和兼容一个或多个电池箱同时工作。
附图说明
15.图1是本实用新型的电池系统的实施例的结构示意图。
具体实施方式
16.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
17.一般而言，在进行换电时，通常是将电池整体更换，此种方案一般用于乘用车。但是，在一些城际物流运输的场景中，由于城市之间的里程长，且要求货箱容积大以满足货物的运输。解决此种场景的一个可行方案是，采用换电厢式物流车，建设换电站对车辆的电池包进行更换，以满足续航及货箱容积的需求。但是，由于城际之间的距离不一致，如某些城市之间的里程长，而某些城市之间的里程较短，如若进行整体电池包的更换，显然是不经济的。因此，这需要换电厢式物流车能安装一个或多个电池包，以满足不同续航里程的需求。而本实用新型实施例的方案，在电池主控箱上设有多个电池箱接口，可以根据实际需要在电池主控箱上挂接一个或多个电池箱，同时，在电池主控箱的电气结构上也支持一个或多个电池箱同时工作，因此本实施例能够满足上述场景的使用，下面将结合附图对本实用新型的方案进行具体说明。
18.如图1所示，是本实用新型的电池系统的实施例的结构示意图，其中该电池系统可以用于车辆中，例如换电厢式物流车上。其中，该电池系统包括：电池主控箱100和一个或多个电池箱200。在图中，仅示出了三个电池箱200，并且每个电池箱200的结构相同，因此仅以一个电池箱200来举例说明。另外，本领域技术人员可以根据需要，设置更多或更少的电池箱200，本实施例不做限定。
19.如图所示，该电池主控箱100包括：多个电池箱接口110，其中每个电池箱接口110能够与一个电池箱200可拆卸地连接，以使得能够根据实际情况而在电池主控箱100上挂载一个或多个电池箱，以供使用。对应地，电池箱200包括与电池箱接口110相对应的主控箱接口210，装配时，主控箱接口210与电池箱接口110连接，例如插接。
20.具体而言，该电池箱接口110包括：电池接口112和113，相应地，主控箱接口210也包括：电池接口211和212，其中电池接口211和212与电池箱200内的电池201(单个电池或者电池组)连接。装配时，电池接口111与211对接，电池接口112和212对接，从而使得电池201接入电池主控箱100中的电气结构内。如图所示，在电池201与电池接口211和212串联的路径上还连接了开关器件(例如，接触器)202和手动维修开关(msd)100，其中，开关器件202可以被控以将电池201接入电池主控箱100或者断开与电池主控箱100的连接。
21.其中，该电池箱接口110还包括：加热接口113和114，相应地，主控箱接口210也包
括：加热接口213和214，其中，加热接口213和214与电池箱200中的加热元件(如，加热膜)203连接，例如，加热接口213、加热元件203和加热接口214串联。装配时，加热接口113和213连接，加热接口114和214连接，以由电池主控箱100向加热元件203提供电源，以使其能够产生热量。
22.其中，该电池箱接口110还包括：低压和信号接口115，相应地，主控箱接口210也包括：低压和信号接口215，其中，低压和信号接口215与电池管理系统从控单元(bmu)204连接。装配时，低压和信号接口115和215连接，以由电池主控箱100向从控单元204提供电源以及进行通讯。工作时，从控单元204可以采集电池201内部电芯的电压、温度等相关参数，并将采集的相关参数传递至电池主控箱100，以及可以接收来自电池主控箱100的控制信号以对电池箱200中的各部件(如电池、开关器件等)进行控制。
23.通过以上说明，已对电池箱200与电池主控箱100的连接关系，以及电池箱200的内部结构进行了详细说明，以下继续结合附图对主控箱100的内部结构进行具体说明。
24.如图所示，在物理结构上，电池箱200能够可拆卸地连接至电池主控箱100。同时，电池主控箱100内的电气结构也能够支持单个或多个电池箱200工作。具体而言，如图所示，电池主控箱100的电气结构包括：
25.充放电线路170，例如包括：正(+)极充放电线路和负极充放电线路。其中，电池接口111和112分别连接至充放电线路170，以与充放电线路170构成充放电回路，从而由电池201向充放电线路170放电或者由充放电线路170向电池201充电。进一步地，在电池接口111和112与充放电线路170之间串联有开关器件101，从而可以控制充放电线路170和电池之间的接通情况，例如，当电池箱接口110上未挂接电池箱200时，则断开开关器件101。具体而言，电池接口111为电池正极接口，相应地，112为电池负极接口，而开关器件101的一端与电池正极接口111连接，另一端连接至第一公共端，该第一公共端连接至手动维修开关103，并经由手动维修开关103连接至充放电线路170。而所有的作为电池负极接口的电池接口112则连接至第二公共端，该第二公共端连接至电流传感器104，并经由电流传感器104连接至充放电线路170，通过此种结构，电流传感器104可以实现对所有工作的电池201的电流采集。
26.其中，电气结构还包括：加热融断器102，一端与加热接口113连接，另一端连接至第三公共端，该第三公共端经由开关器件105连接至充放电线路170。另外，所有的加热接口114均通过开关器件106连接至充放电线路170从而构成加热回路。
27.除了上述结构，电池主控箱100还可以包括：快充接口150、高压输出接口160和/或低压输出接口140，这些接口可以直接或间接连接至充放电线路170。举例而言，快充接口150可以用于经由充放电线路170从而利用外部的快充电压而向电池201充电；高压输出接口160可以经由充放电线路170从电池提取电压，以供应给整车，使得车辆能够正常工作；低压输出接口14可以用于向整车提供低压电源，和/或者，与整车进行通信。
28.另外，在电池主控箱100中还可以设置电池管理系统主控单元(bcu)130和高压采样单元(hvb)120等元件，在此不限制。
29.本实施例，在将电池主控箱100固定安装在厢式物流车上后，当车辆进入换电站后，可以随意选择安装1个电池箱200或多个电池箱200工作。另外，当进行直流快充时，电池主控箱100通过快充接口150获取外部直流快充电能，通过充放电线路170后，可以给通过电
池箱内的电池组进行充电。另外，如果车辆装有多个电池箱200，在正常行驶时，当某一个电池箱发生故障，电池主控箱可以切断故障电池箱所对应的开关元件101，从而保证车辆不受故障电池箱的影响正常行驶。
30.本实用新型的电池主控箱和具有其的电池系统，使得装载该电池系统的换电厢式货车可以根据实际应用场景，在换电站更换安装一个或多个电池箱，而电气结构能兼容一个电池箱独立工作或多个电池箱的同时工作。当车辆安装多个电池箱时，在车辆行驶过程中，当其中一个电池箱发生故障时，能切断故障电池箱，使用其他电池箱继续保持车辆正常行驶。
31.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。